Память.Объем памяти. Пропускная способность памяти. Подсистема памяти. Контроль четности и коррекция ошибок

ОБЪЕМ ПАМЯТИ

Требования к объему памяти диктуются программным обеспечением. При использовании Windows оценить необходимое количество памяти можно на основании тестов Winstone, использующих наиболее популярные Windows-приложения. Соответствующие данные представлены на рисунке 1.

Обратим внимание на то, что компьютер с процессором Pentium 75 и 16 Мб памяти оказался быстрее, чем с Pentium 166 и 8 Мб памяти (при том, что разница в стоимости 16 и 8 Мб памяти намного меньше, чем в стоимости Pentium 166 и Pentium 75). Так что к выбору объема памяти следует подходить очень серьезно — недостаточное ее количество может свести на нет преимущества даже самого быстродействующего процессора. Как видно из рисунка, для стандартного набора Windows-приложений можно ограничиться и 16 Мб памяти. Однако требования к объему памяти резко возрастают при увеличении числа одновременно открытых задач и их сложности, количества обрабатываемой информации. Особенно ресурсоемкими являются графические приложения и системы автоматизированного проектирования. Так, для сколько-нибудь продуктивной работы с графическими редакторами и настольными издательскими системами необходимо 32-64 Мб памяти — и даже больше, до 128 Мб, при обработке изображений фотографического качества. Для систем автоматизированного проектирования нужно 32-128 Мб, для сложных систем трехмерного моделирования — от 256 Мб до 2 Гб (впрочем, эти задачи решаются уже на специализированных графических рабочих станциях).

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПАМЯТИ

Возрастание быстродействия процессоров требует и соответствующего увеличения пропускной способности подсистемы памяти. Особенно критичными являются приложения, связанные с обработкой информации в реальном времени — видео, моделирование, 3-D игры. Подсистема памяти современного компьютера состоит из трех частей — это кэшпамять первого уровня в самом процессоре, кэш-память второго уровня и основная оперативная память. Типовые их характеристики для Pentium приведены в таблице 1.

Максимально возможная пропускная способность каждой из частей подсистемы определяется тактовой "частотой ЕГразрядностыо шины данных, реальная же — характеристиками самой используемой памяти. Достичь максимальной пропускной способности кэшпамяти второго уровня и основной памяти (для внешней тактовой частоты 66 МГц это 528 Мб/с) можно при условии отсутствия циклов ожидания при осуществлении группового или потокового (burst) обмена. В случае, если кэш-память второго уровня реализована на обычной асинхронной статической памяти SRAM со временем выборки 15 не, групповой обмен при тактовых частотах 60-66 МГц описывается формулой «3-2-2-2" Это означает, что при каждом обращении к памяти на считывание первого слова необходимо 3 такта, а следующих трех — по 2. То есть количество циклов ожидания соответственно составляет 2 и 1. Статическая память pipelined burst SRAM позволяет для этих тактовых частот получить «3-1-1-1» для первого обращения и «1-1-1-1» для последующих, то есть работать почти без циклов ожидания и тем

Подсистема памяти Таблица 1

Частота шины данных

Разрядность шины данных

Максимальная пропускная способность

Объем

Время доступа

Реальная пропускная способность

Кэш-память 1 уровня (в процессоре)

75 - 166МГц

32-bit

300-667 Мб/с

16 Кб

5-10 не

300-667 Мб/с

Кэш-память 2 уровня

50/60/66 МГц

64-bit

400/480/528 Мб/с

256Кб - 1 Мб

15 не

200-528 Мб/с

Оперативная память

50/60/66 МГц

64-bit

400/480/528 Мб/с

8-256 Мб

60-70 не

100-264 Мб/с